Figlio del produttore televisivo Gerald W. Abrams e della produttrice esecutiva Carol, Jeffrey Jacob Abrams cresce a Los Angeles, respirando le atmosfere del mondo cinematografico fin da piccolo. Poi, ha studiato al Sarah Lawrence College, e ha fondato la casa di produzione "Bad Robot Production". Artista eclettico, è produttore cinematografico, sceneggiatore, regista e compositore: ogni tanto, dice lui, si diverte a fare l'attore. La sua carriera inizia per gioco a soli 16 anni, quando scrive la musica per il film Nighbeast di Don Dohler. Ma non basta: l'ultimo anno di college J.J. scrive una sceneggiatura, acquistata poi dalla Touchstone Picture e utilizzata come base per Filofax - Un'agenda che vale un tesoro, primo film da lui stesso prodotto. Scriverà poi le sceneggiature di A proposito di Henry, con Harrison Ford, e di Amore per sempre, con Mel Gibson. A questo punto iniziano le collaborazioni importanti: nel 1998 Abrams lavora con Jerry Bruckheimer e Michel Bay per la realizzazione del famoso Armageddon - Giudizio finale. Lo stesso anno co-crea (con Matt Reeves) la sua prima serie TV, Felicity, che andrà in onda per quattro anni. Seguirà Alias, in palinsesto dal 2001 al 2005. Per la ABC, lavora come produttore esecutivo di A proposito di Brian e Six Degrees. Fringe invece andrà in onda dal 2008 al 2013. Ma il lavoro per cui è più famoso al grande pubblico è la sceneggiatura e la creazione (con Damon Lindelof e Carlton Cuse) di Lost, in onda dal 2004 al 2010. Nel 2006 J.J. Abrams debutta come regista cinematografico con Mission: Impossible III, e nel 2009 dirige Star Trek (che produce sempre con Damon Lindelof). Nel 2013 viene scelto dalla Walt Disney Pictures per dirigere Star Wars: Episodio VII. Nel 2014 esce per Rizzoli Lizard il suo primo libro: La nave di Teseo di V.M. Straka, scritto con Doug Dorst.